Inspanningsfysiologie – Deel Prof. De Smet
Inleiding
pees & spier fascicel spiervezel myofibril sacromeer
epimysium periysium endomysium sarcolemma
Sarcolemma (celmembr.:
fosfolipide dubbellaag)
epismysium
perimysium
Endomysium
(connective tissue)
EXAMEN
Spiervezel
- T-tubuli
o Tunnel van sarcolemma
o Rond elk myofibril
o In contact met SR
o Functie: voortzetten elektrochemische golf van sarcolemma naar SR
Ca-release in cel spiercontractie
- Sarcoplasmatisch reticulum (SR)
o Rond elk myofibril structuur
o Ca-opslag (actief transport in SR)
o Rust: [Ca] SR > [Ca] sarcolemma
1
,Depolarisatie motorische EP sarcolemma T-tubuli SR
Neuromusculaire junctie (NMJ)
- Zenuwsignaal bereikt axon terminal
- Acetylcholine (Ach) vrijzetting
- Activatie acetylcholine receptoren: worden ionenkanalen
K+ naar buiten, meer Na+ naar binnen
- Verandering in membraanpotentiaal binnenkant cel positief geladen AP
- AP gaat door naar sarcolemma en naar T-tubuli SR zet Ca vrij Ca bindt
aan troponine: tropoinine zorgt dat myosine op actine kan binden
cross-bridge cycling
Sliding filament theory
Cross bridge vorming
1. Ca influx in sacroplasma vanuit SR
2. Ca bindt op troponine
3. Troponine vormverandering
4. ‘geactiveerd’ myosine hoofdje bindt op actine
Activatie myosine hoofdje
1. ATP bindt myosine
2. ATP hydrolysatie ‘cocked’ position
Crossbridge cyclus
1. Myosine bindt actine (Pi release)
2. Power stroke (ADP release)
3. Loslaten van myosine van actine (ATP binding)
4. Reactivatie myosinehoofdje
H1: Energielevering
Energie voor spiercontracties: ATP hydrolyse
ATP nodig voor
- Na/K pomp: MP behouden
- Crossbridge cycling: chem E omzetten in mech E
- Heropname van vrijgegeven Ca door SERCA pomp in SR relaxatie
2
, Hoog energetische binding tussen P-groepen
Energie vrijzetting tijdens hydrolyse
ADP = adenine + ribose + 3 P-groepen
ATP systeem: E-opslag of -carrier?
- ATP is niet trainbaar en onafhankelijk van geslacht
5-6 mmol ATP/kg spier
- ATP is veel te zwaar om opgeslagen te worden als voorraad, dus E-carrier
continue en onmiddellijke ATP resynthese nodig
Energiesystemen en substraten voor resynthese van ATP - OVERZICHT
1. Fosfocreatinesysteem
2. Glycolyse (glucose pyruvaat)
- Substraat voorraad: spierglycogeen, lever-, darmen (CHO intake),
bloedglucose
- Anaërobe: glucose pyruvaat lactaat + H+
- Aërobe: glucose acetyl-CoA
3. Krebscyclus en oxidatieve fosforylatie in mitochondrië
- Substraat opslag: intramusculaire triglyceriden, perifere triglyceriden, bloed
triglyceriden
- Vermogen (hoeveel ATP per s vrijzetten): PCr systeem grootste
- Capaciteit: vet systeem grootste
1.1 Fosfocreatinesysteem
Fosfocreatine (PCr) – EXAMEN enzym kennen: creatine kinase
Creatinegroep + fosfaatgroep
Hoog energetische binding tussen P en Cr
H+: proton wordt gebruikt als buffer in spiercel
PCR opslag
- 1-2% afgebroken tot creatine excretie door nier
- Lever & nier maken beperkt aan
- Normaal dieet: zorgt voor meeste creatine in ons lichaam supplement
3
, PCr energysysteem
Voordelen:
- Hoge power (7-8 ATP/s)
- 1 chemische reactie onmiddellijke energielevering
- Energiebuffer: houdt [ATP] constant tijdens plotse veranderingen in intensiteit
- Alactisch, anaeroob
- Rol als chemische buffer: H+ van ATP hydrolysatie wordt verbruikt tijdens PCr
afbraak
Nadeel: lage E voorraad, voor korte & intense inspanningen
PCr systeem bijdrage aan 100m sprint
- Hoe meer type II / snelle vezels je hebt (genetisch bepaald), hoe meer PCr
voorraad
Hoe groter aandeel PCr systeem (dus hoe kleiner aandeel anaërobe
glycolyse)
PCr: repletie na depletie: recuperatie
- Repletie-duur is afhankelijk van initiële depletie <5 tot 15 min
- Metabole acidose (lage pH) = tragere repletie
- Sneller in TRAGE vezels dan in snelle vezels
- Repletie gebeurt vooral door aërobe processen
Herhaalde spints: shift naar aeroob metbolisme
- Kleinere rust intervallen
- Langere trainingsduur
Grotere shift naar aëroob metabolisme
Creatine fosfaat shuttle EXAMEN
= intracellulaire E-shuttle die transport van high-E fosfaatgroepen van mitochondrië
naar myofibril
- Actief bij submaximale inspanning
4
Inleiding
pees & spier fascicel spiervezel myofibril sacromeer
epimysium periysium endomysium sarcolemma
Sarcolemma (celmembr.:
fosfolipide dubbellaag)
epismysium
perimysium
Endomysium
(connective tissue)
EXAMEN
Spiervezel
- T-tubuli
o Tunnel van sarcolemma
o Rond elk myofibril
o In contact met SR
o Functie: voortzetten elektrochemische golf van sarcolemma naar SR
Ca-release in cel spiercontractie
- Sarcoplasmatisch reticulum (SR)
o Rond elk myofibril structuur
o Ca-opslag (actief transport in SR)
o Rust: [Ca] SR > [Ca] sarcolemma
1
,Depolarisatie motorische EP sarcolemma T-tubuli SR
Neuromusculaire junctie (NMJ)
- Zenuwsignaal bereikt axon terminal
- Acetylcholine (Ach) vrijzetting
- Activatie acetylcholine receptoren: worden ionenkanalen
K+ naar buiten, meer Na+ naar binnen
- Verandering in membraanpotentiaal binnenkant cel positief geladen AP
- AP gaat door naar sarcolemma en naar T-tubuli SR zet Ca vrij Ca bindt
aan troponine: tropoinine zorgt dat myosine op actine kan binden
cross-bridge cycling
Sliding filament theory
Cross bridge vorming
1. Ca influx in sacroplasma vanuit SR
2. Ca bindt op troponine
3. Troponine vormverandering
4. ‘geactiveerd’ myosine hoofdje bindt op actine
Activatie myosine hoofdje
1. ATP bindt myosine
2. ATP hydrolysatie ‘cocked’ position
Crossbridge cyclus
1. Myosine bindt actine (Pi release)
2. Power stroke (ADP release)
3. Loslaten van myosine van actine (ATP binding)
4. Reactivatie myosinehoofdje
H1: Energielevering
Energie voor spiercontracties: ATP hydrolyse
ATP nodig voor
- Na/K pomp: MP behouden
- Crossbridge cycling: chem E omzetten in mech E
- Heropname van vrijgegeven Ca door SERCA pomp in SR relaxatie
2
, Hoog energetische binding tussen P-groepen
Energie vrijzetting tijdens hydrolyse
ADP = adenine + ribose + 3 P-groepen
ATP systeem: E-opslag of -carrier?
- ATP is niet trainbaar en onafhankelijk van geslacht
5-6 mmol ATP/kg spier
- ATP is veel te zwaar om opgeslagen te worden als voorraad, dus E-carrier
continue en onmiddellijke ATP resynthese nodig
Energiesystemen en substraten voor resynthese van ATP - OVERZICHT
1. Fosfocreatinesysteem
2. Glycolyse (glucose pyruvaat)
- Substraat voorraad: spierglycogeen, lever-, darmen (CHO intake),
bloedglucose
- Anaërobe: glucose pyruvaat lactaat + H+
- Aërobe: glucose acetyl-CoA
3. Krebscyclus en oxidatieve fosforylatie in mitochondrië
- Substraat opslag: intramusculaire triglyceriden, perifere triglyceriden, bloed
triglyceriden
- Vermogen (hoeveel ATP per s vrijzetten): PCr systeem grootste
- Capaciteit: vet systeem grootste
1.1 Fosfocreatinesysteem
Fosfocreatine (PCr) – EXAMEN enzym kennen: creatine kinase
Creatinegroep + fosfaatgroep
Hoog energetische binding tussen P en Cr
H+: proton wordt gebruikt als buffer in spiercel
PCR opslag
- 1-2% afgebroken tot creatine excretie door nier
- Lever & nier maken beperkt aan
- Normaal dieet: zorgt voor meeste creatine in ons lichaam supplement
3
, PCr energysysteem
Voordelen:
- Hoge power (7-8 ATP/s)
- 1 chemische reactie onmiddellijke energielevering
- Energiebuffer: houdt [ATP] constant tijdens plotse veranderingen in intensiteit
- Alactisch, anaeroob
- Rol als chemische buffer: H+ van ATP hydrolysatie wordt verbruikt tijdens PCr
afbraak
Nadeel: lage E voorraad, voor korte & intense inspanningen
PCr systeem bijdrage aan 100m sprint
- Hoe meer type II / snelle vezels je hebt (genetisch bepaald), hoe meer PCr
voorraad
Hoe groter aandeel PCr systeem (dus hoe kleiner aandeel anaërobe
glycolyse)
PCr: repletie na depletie: recuperatie
- Repletie-duur is afhankelijk van initiële depletie <5 tot 15 min
- Metabole acidose (lage pH) = tragere repletie
- Sneller in TRAGE vezels dan in snelle vezels
- Repletie gebeurt vooral door aërobe processen
Herhaalde spints: shift naar aeroob metbolisme
- Kleinere rust intervallen
- Langere trainingsduur
Grotere shift naar aëroob metabolisme
Creatine fosfaat shuttle EXAMEN
= intracellulaire E-shuttle die transport van high-E fosfaatgroepen van mitochondrië
naar myofibril
- Actief bij submaximale inspanning
4
